PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69929153T2 29.06.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001001483
Titel Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Abstimmung der Charakteristiken eines dielektrischen Filters
Anmelder Murata Manufacturing Co., Ltd., Nagaokakyo, Kyoto, JP
Erfinder Andoh, Masamichi, Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu 617-8555, JP;
Kubota, Kazuhiko, Nagaokakyo-shi, Kyoto-fu 617-8555, JP
Vertreter Schoppe, Zimmermann, Stöckeler & Zinkler, 82049 Pullach
DE-Aktenzeichen 69929153
Vertragsstaaten DE, FI, FR, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 04.11.1999
EP-Aktenzeichen 991218967
EP-Offenlegungsdatum 17.05.2000
EP date of grant 28.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.06.2006
IPC-Hauptklasse H01P 7/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H01P 11/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Charakteristika eines dielektrischen Filters.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Typische dielektrische Filter bestehen aus elektromagnetisch gekoppelten, dielektrischen Resonatoren. Jeder Resonator ist durch ein Dielektrikum und einen Elektrodenfilm auf demselben gebildet.

Um ein dielektrisches Filter zu erhalten, das gewünschte Charakteristika aufweist, wurde ein Verfahren verwendet, bei dem einige Elektrodenabschnitte oder einige dielektrische Abschnitte geschnitten werden, um entfernt zu werden, alternativ werden einige Stellschrauben getrieben, um einige dielektrische Bauglieder oder einige Metallbauglieder einzufügen oder zu entfernen, wodurch eine gewünschte Charakteristik-Einstellung bewirkt wird.

Wenn physische Eigenschaften der Materialien, die ein dielektrisches Filter bilden, konstant gemacht werden, und wenn Größen von verschiedenen Abschnitten des dielektrischen Filters bei einer extrem hohen Präzision gehalten werden, wird es ermöglicht, immer im Wesentlichen konstante Charakteristika zu erhalten. Da jedoch in der Tat einige Unregelmäßigkeiten bei diesen Charakteristika vorliegen, sollten solche Unregelmäßigkeiten beim tatsächlichen Entwurf berücksichtigt werden. Zum Beispiel war ein Verfahren in praktischer Verwendung, bei dem, wenn eine Resonanzfrequenz entschieden werden soll, eine solche Resonanzfrequenz so entworfen wird, dass sie immer etwas unter einer gewünschten Resonanzfrequenz ist, und einige dielektrische Abschnitte werden geschnitten und entfernt, bis die Resonanzfrequenz eine gewünschte Resonanzfrequenz wird.

Im Hinblick auf eine Störung jedoch, die aufgrund des Schneidens/Bereitstellens oder der Einfügung/Entfernung eines dielektrischen Materials oder eines elektrisch leitfähigen Materials bei bestimmten Einstellpositionen zum Einstellen der oben erwähnten Charakteristika verursacht wird, ist eine Charakteristik-Änderung eines Objekts, das eingestellt wird, nicht notwendigerweise linear. Aus diesem Grund wurde die Charakteristik-Einstellung gemäß der Erfahrung und einem Gefühl eines menschlichen Arbeiters ausgeführt, dies führt jedoch zu einem Problem, dass eine Produktivität niedrig ist und es unmöglich ist, eine konstant stabilisierte Herstellung auszuführen.

Um das obige Problem zu lösen, hat das japanische Patent Nr. 2740925 eine Automatisierung offenbart, die in der Lage ist, automatisch die Charakteristika der oben erörterten elektronischen Teile einzustellen. Diese Offenbarung erfordert, dass, wenn eine Charakteristik-Abweichungsbeziehung im Hinblick auf einen Einstellbetrag an Abschnitten für eine Charakteristik-Einstellung berechnet wird, um nur einen Einstellbetrag zum Erhalten einer vorbestimmten Charakteristik gemäß der obigen Beziehung zu erhalten, es notwendig ist, ein Problem zu beseitigen, das eine fehlerhafte Einstellung genannt wird, die aufgrund der Tatsache verursacht wird, dass die Kurven der Charakteristik-Abweichungen voneinander unterschiedlich sind gemäß Einstellbeträgen verschiedener Produkte. Aus diesem Grund ist es notwendig, tatsächliche Daten zu erhalten durch Trimmen der Anzahl von vorbestimmten Abtastwerten, und es ist ebenfalls notwendig, die Trimm-Bedingungen sukzessive zu erneuern im Hinblick auf die elektronischen Teile der vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten, wodurch ein Unregelmäßigkeitsproblem gehandhabt wird, das unter verschiedenen Mengen von elektronischen Teilen und in verschiedenen Herstellungsprozessen aufgetreten ist.

Im Hinblick jedoch auf ein dielektrisches Filter, das durch Schaffen einer Mehrzahl von dielektrischen Resonatoren und Eingangs-/Ausgangs-Kombinationseinrichtungen gebildet wird, war ein Mehrmoden-Dielektrik-Resonator in Verwendung, so dass das Filter leicht in seinem Gewicht und kompakt in seiner Größe hergestellt werden kann. Wenn z. B. eine kreuzförmige Dielektrik-Säule verwendet wird, um eine Doppel-Mode oder eine Dreifach-Mode zu verwenden, müssen einige vorbestimmte Abschnitte der obigen dielektrischen Säule abgeschnitten werden, um die Resonanzfrequenz jedes Resonators einzustellen. Unter einer Mehrzahl von Resonanzmoden ist es jedoch unmöglich, dass die Resonanzfrequenz von einem Resonator, der als ein Einstellobjekt wirkt, vollständig unabhängig von anderen Resonatoren eingestellt werden kann. Wenn z. B. bestimmte Abschnitte der dielektrischen Säule abgeschnitten werden, werden die Resonanzfrequenzen von verschiedenen Resonanzmoden gleichzeitig unerwünscht verändert. Es besteht nur eine Verhältnisdifferenz, die sich darauf bezieht, welche Resonanzmode den größten Einfluss erhält. Aus diesem Grund, in einem Fall, in dem es erforderlich ist, die Charakteristika eines dielektrischen Filters einzustellen, das verschiedene Dreimodenresonatoren einsetzt, ist es im Wesentlichen nicht mehr möglich, ein Verfahren zu verwenden, bei dem ein menschlicher Operator die Einstellung durchführen darf, während gleichzeitig die Charakteristika derselben unter Verwendung eines Netzwerkanalysators eingestellt werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen zum automatischen und exakten Einstellen der Charakteristika eines dielektrischen Filters innerhalb einer reduzierten Zeitperiode.

Die vorliegende Erfindung weist folgende Merkmale auf: einen Elektrischer-Parameter-Extrahierschritt, der das Messen von Charakteristik-Parametern eines dielektrischen Filters umfasst, dessen Charakteristika eingestellt werden sollen, und somit das Berechnen der elektrischen Parameter einer entworfenen Ersatzschaltung des Filters unter Verwendung der Charakteristik-Parameter; einen Einstellfunktion-Erzeugungsschritt, der das Einstellen von Elektrischer-Parameter-Einstellabschnitten des dielektrischen Filters umfasst, wodurch unter Verwendung der elektrischen Parameter, die durch eine Elektrischer-Parameter-Extrahiervorrichtung und unter Verwendung eines Einstellbetrags erhalten werden, Einstellfunktionen erzeugt werden, die einen Abweichungsbetrag der elektrischen Parameter im Hinblick auf den Einstellbetrag anzeigen; einen Einstellbetrag-Berechnungsschritt zum Berechnen des Einstellbetrags gemäß simultanen Gleichungen, die die Einstellfunktionen umfassen, unter Verwendung von elektrischen Parametern, die vor der Einstellung und unter Verwendung von gewünschten elektrischen Parametern erhalten werden; und einen Einstellschritt zum Einstellen eines Betrags, der bei dem Einstellbetrag-Berechnungsschritt berechnet wird, wobei ferner der Elektrischer-Parameter-Extrahierschritt und der Einstellbetrag-Berechnungsschritt und der Einstellschritt wiederholt ausgeführt werden, bis die Charakteristik-Parameter des dielektrischen Filters auf vorbestimmten Werten ankommen.

Bei dem Einstellbetrag-Berechnungsschritt wird ein Einstellbetrag berechnet, durch Multiplizieren eines Berechnungsergebnisses mit einem vorbestimmten Verhältnis, wobei das Berechnungsergebnis erhalten wird durch Einbringen der elektrischen Parameter, die bei dem Elektrischer-Parameter-Extrahierschritt erhalten werden, und der gewünschten elektrischen Parameter in die simultanen Gleichungen, die die Einstellfunktionen umfassen.

Auf diese Weise, gemäß den simultanen Gleichungen, die die Einstellfunktionen umfassen, werden die Charakteristik-Parameter (S-Parameter) des dielektrischen Filters gemessen, die Einstellbeträge der Elektrischer-Parameter-Einstellabschnitte werden berechnet unter Verwendung einer Differenz zwischen elektrischen Parametern einer entworfenen Ersatzschaltung des Filters, berechnet aus den Charakteristik-Parametern, und den gewünschten elektrischen Parametern. Durch wiederholtes Korrigieren der berechneten Einstellbeträge, bis die Charakteristik-Parameter des dielektrischen Filters an vorbestimmten Werten ankommen, ist es möglich, genau und automatisch die Charakteristika eines dielektrischen Filters einzustellen, ohne abhängig zu sein von herkömmlichen Erfahrungen und Gefühlen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Abschnitt eines dielektrischen Resonators zeigt.

2 liefert eine Draufsicht, die den Abschnitt des dielektrischen Resonators und eine Querschnittansicht des dielektrischen Filters anzeigt.

3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, das Abschnitte zum Einstellen elektrischer Parameter zeigt.

4 liefert Ansichten, die die Beziehung zwischen drei Resonanzmoden und Charakteristik-Einstellabschnitten anzeigen.

5 ist ein Graph, der eine Abweichung der elektrischen Parameter im Hinblick auf einen Schnitt-Betrag auf einem bestimmten Abschnitt anzeigt zum Einstellen der elektrischen Parameter.

6 ist ein Flussdiagramm, das ein Charakteristik-Einstellverfahren zeigt.

7 ist ein Flussdiagramm, das ein Charakteristik-Einstellverfahren zeigt.

8 liefert eine Draufsicht und eine Querschnittansicht, die ein dielektrisches Filter zeigen.

9 zeigt eine Ersatzschaltung für das obige dielektrische Filter.

10 wird verwendet, um eine Beziehung zwischen den elektrischen Parametern, die ein Filter mit der entworfenen Ersatzschaltung bilden, und den elektrischen Parametern einer Resonatoreinheit, zu zeigen.

11 ist eine Ansicht, die den Prozess zum Konvergieren der Resonanzfrequenz eines dielektrischen Filters, das aus einem Sechs-Stufen-Resonator besteht, in gewünschte Werte einer Charakteristik-Einstellung zeigt.

12 ist eine schematische Draufsicht des Systems zum automatischen Einstellen der Charakteristik von dielektrischen Filtern gemäß der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Charakteristika eines dielektrischen Filters in Beziehung auf ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf 1 bis 6 beschrieben.

1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch einige wichtige Abschnitte eines dielektrischen Filters zeigt, das als ein Gegenstand hier zum Einstellen seiner Charakteristika verwendet wird. In 1 wird Bezugszeichen 1 verwendet, um einen dielektrischen Hohlraum darzustellen, in dem einstückig eine zusammengesetzte dielektrische Säule 2 gebildet ist, die aus zwei dielektrischen Säulen 2a und 2b besteht, die in einer gegenseitig orthogonalen Beziehung zueinander angeordnet sind. Entsprechend jeder Endfläche von jeder der zwei dielektrischen Säulen 2a und 2b und auf dem Mittelabschnitt jeder Verbindungswand des Hohlraums 1 ist ein Ausnehmungsabschnitt 4a gebildet, der sich von der Außenoberfläche jeder Verbindungswand einwärts in eine tiefe Position von jeder einzelnen der dielektrischen Säulen 2a und 2b erstreckt, wobei ein elektrisch leitfähiges Material 3a auf der Innenoberfläche jedes Ausnehmungsabschnitts 4a gebildet ist. Jedes elektrisch leitfähige Material 3a ist in stetiger Verbindung mit elektrisch leitfähigen Materialien 3, die auf der Außenoberfläche des Hohlraums 1 gebildet sind.

2 stellt ein Beispiel dar, bei dem eine Außenkopplungsschleife und ein Koaxialverbinder an dem oben erwähnten dielektrischen Mehrmoden-Resonator angebracht sind, wodurch ein Bandpassfilter gebildet wird, das aus einem Drei-Stufen-Resonator besteht. Detailliert gezeigt ist 2a eine Draufsicht, die schematisch einen Zustand zeigt, bevor eine elektrisch leitfähige Platte auf die Öffnung des Hohlraums angebracht wird, während 2b eine Längsquerschnittansicht betrachtet von der Vorderseite derselben ist. Auf den Außenoberflächen von elektrisch leitfähigen Platten 10 und 11, die zwei Öffnungen abdecken, die auf der Ober- und Unterseite des Hohlraums 1 gebildet sind, sind zwei Koaxialverbinder 14 und 15 vorgesehen, während auf den Innenoberflächen der elektrisch leitfähigen Platten Kopplungsschleifen 12 und 13 angebracht sind. Diese Kopplungsschleifen 12 und 13, wie in 2a gezeigt ist, sind jeweils in einer 45-Grad-Beziehung im Hinblick auf jede dielektrische Säule eines zusammengesetzten dielektrischen Materials 10 angeordnet. Die Kopplungsschleife 12 ist magnetisch mit einer TM110(x+y)-Mode kombiniert, die eine erste Resonanzmode ist, während die Kombinationsschleife 13 magnetisch mit der TM110(x-y)-Mode kombiniert ist, die eine zweite Resonanzmode ist. Wie später in der vorliegenden Beschreibung erwähnt wird, wird eine TM111-Mode, die eine zweite Resonanzmode ist, zusätzlich zu der obigen ersten und dritten Resonanzmode erzeugt, so dass die erste, zweite und dritte Resonanzmode nacheinander kombiniert werden können, wodurch ein dielektrisches Filter erhalten wird, das die Charakteristika eines Bandpassfilters aufweist, das aus einem Drei-Stufen-Resonator besteht.

3 zeigt einige Abschnitte zum Einstellen von elektrischen Parametern eines Dreimoden-Dielektrik-Resonators.

4A zeigt eine Elektrisches-Feld-Verteilung einer TM110(x+y)-Mode, die die erste Resonanzmode ist, 4B zeigt eine Elektrisches-Feld-Verteilung einer TM111-Mode, die die zweite Resonanzmode ist, 4C zeigt eine Elektrisches-Feld-Verteilung einer TM110(x-y)-Mode, die die dritte Resonanzmode ist.

In einem Fall, in dem ein Dreimoden-Resonator verwendet wird, umfassen die elektrischen Parameter Resonanzfrequenzen f1, f2 und f3 der ersten, zweiten und dritten Resonanzmode, einen Kopplungskoeffizienten k12 zwischen der ersten und der zweiten Resonanzmode, einen Kopplungskoeffizienten k23 zwischen der zweiten und der dritten Resonanzmode, einen Kopplungskoeffizienten k13 zwischen der ersten und der dritten Resonanzmode. Um diese elektrischen Parameter einzustellen, ist es bevorzugt, neun oder mehr als neun Abschnitte zum Schneiden auszuwählen, wie in 3 gezeigt ist. In praktischer Verwendung jedoch sind sieben Plätze ausreichend. Wenn z. B. ein Abschnitt A1 geschnitten wird, steigen f1 und f2 und k12 wird erhöht. Durch Schneiden des Abschnitts A1, wenn ein Abschnitt A2 unter einem Zustand geschnitten wird, in dem k12 auftritt (ein Zustand, in dem die obige erste und zweite Resonanzmode miteinander kombiniert sind), steigen f1 und f2 und k23 wird verringert. Wenn ein Abschnitt A3 geschnitten wird, steigen hauptsächlich f2 und f3 und k23 wird erhöht. Durch Schneiden des Abschnitts A3, wenn ein Abschnitt A4 unter einer Bedingung geschnitten wird, bei der k23 auftritt (eine Bedingung, bei der die obige zweite und dritte Resonanzmode miteinander kombiniert sind), steigen f2 und f3 und k23 wird verringert. Wenn ein Abschnitt A5 geschnitten wird, steigen hauptsächlich f1 und f3. Ferner, wenn ein Abschnitt A6a oder A6b geschnitten wird, steigen hauptsächlich f1 und f3 und k13 wird erhöht. Unter einer Bedingung, bei der k13 auftritt, wenn Abschnitt A7a oder A7b geschnitten werden, steigen f1 und f3 und k13 wird verringert.

Hierin nachfolgend wird das Einstellverfahren der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Verfahren wird z. B. durch das System ausgeführt, das in 12 gezeigt ist.

Einstellmaschinen 506 und 507 werden durch die lokalen Computer 502 bzw. 503 gesteuert. Die Einstellmaschine umfasst einen Förderer, um ein Filters, das eingestellt werden soll, in einen vorbestimmten Abschnitt zu bringen, wobei das Filter an den oben beschriebenen Einstellabschnitten geschnitten wird, und eine Schraube zum Entfernen des Dielektrikums aus dem Filter. Die Ausbreitung der Schraube wird gesteuert durch den lokalen Computer, um einen vorbestimmten Betrag des Dielektrikums zu entfernen. Nach dem Einstellen eines Filters bewegt sich der Förderer, um als Nächstes ein anderes Filter an den vorbestimmten Abschnitt zum Schneiden des Dielektrikums anzuwenden. Die Einstellmaschinen sind mit Netzwerkanalysatoren 506 und 507 verbunden zum Messen der elektrischen Charakteristika des Filters, das eingestellt werden soll. Die Analysatoren werden ebenfalls durch die lokalen Computer gesteuert. Die lokalen Computer 502 und 503 sind ferner mit einem Server-Computer 501 z. B. über ein lokales Netz verbunden. Gemessene Daten können von dem lokalen Computer zu dem Server-Computer weitergeleitet und in dem Server verarbeitet werden. Gemäß dem Ergebnis der Datenverarbeitung steuern die lokalen Computer die Einstellmaschinen, um die dielektrischen Filter in den Maschinen weiter einzustellen.

Zuerst wird die Charakteristik eines einzelnen dielektrischen Filters gemessen, die elektrischen Parameter des Filters werden in elektrische Parameter für eine Resonatoreinheit zersetzt, so dass ein Schnittbetrag jedes Einstellabschnitts und ein Änderungsbetrag eines elektrischen Parameters mit der Verwendung eines Verfahrens des kleinsten Quadrats funktionalisiert werden kann. Eine solche Art von Funktion kann an die Verwendung einer Exponentialfunktion angenähert werden, wie z. B. einer Funktion zweiter Ordnung und einer Funktion dritter Ordnung. Unter den obigen neun Einstellabschnitten, die in 3 gezeigt sind, wenn ein Beliebiger aus A6a und A6b und ein Beliebiger aus A7a und Alb geschnitten wird, und wenn die Schnittbeträge der Einstellabschnitte, die insgesamt sieben sind, dargestellt sind durch Zn (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7), können somit die nachfolgenden relationalen Gleichungen existieren.

[Gleichung 1]

Über den Einstellabschnitt A1: f1 = f1ini(1 + &psgr;11(Z1)) f2 = f2ini(1 + &psgr;12(Z1)) f3 = f3ini(1 + &psgr;13(Z1)) k12 = k12ini + &psgr;14(Z1) k23 = k23ini + &psgr;15(Z1) k13 = k13ini + &psgr;16(Z1)

Über den Einstellabschnitt A2: f1 = f1ini(1 + &psgr;21(Z2)) f2 = f2ini(1 + &psgr;22(Z2)) f3 = f3ini(1 + &psgr;23(Z2)) k12 = k12ini + &psgr;24(Z2) k23 = k23ini + &psgr;25(Z2) k13 = k13ini + &psgr;26(Z2)

Über den Einstellabschnitt A3: f1 = f1ini(1 + &psgr;31(Z3)) f2 = f2ini(1 + &psgr;32(Z3)) f3 = f3ini(1 + &psgr;33(Z3)) k12 = k12ini + &psgr;34(Z3) k23 = k23ini + &psgr;35(Z3) k13 = k13ini + &psgr;36(Z3) ...

Über den Einstellabschnitt A7: f1 = f1ini(1 + &psgr;71(Z7)) f2 = f2ini(1 + &psgr;72(Z7)) f3 = f3ini(1 + &psgr;73(Z7)) k12 = k12ini + &psgr;74(Z7) k23 = k23ini + &psgr;75(Z7) k13 = k13ini + &psgr;76(Z7)

Hier sind f1ini, f2ini, f3ini, k12ini, k23ini, k13ini jeweils anfängliche Werte. Ferner ist &psgr;mn (n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, m = 1, 2, 3, 4, 5, 6) eine Funktion eines Abweichungsbetrags eines Parameters im Hinblick auf einen Schnittbetrag, die als eine Exponentialfunktion erscheint, wie z. B. eine Funktion zweiter Ordnung oder eine Funktion dritter Ordnung, die jeweils durch einen Ursprung 0 verlaufen.

Die obigen Einstellfunktionen &psgr;11, &psgr;12, &psgr;13, ..., &psgr;21, &psgr;22, &psgr;23, ..., &psgr;74, &psgr;75, &psgr;76 können erhalten werden, wenn die Einstellabschnitte des dielektrischen Filters tatsächlich geschnitten werden, und können somit als Abweichungsbeträge der Parameter im Hinblick auf die Schnittbeträge erhalten werden. Das Verfahren eines solchen Prozesses ist als Flussdiagramm in 6 gezeigt. Wie in dem Flussdiagramm gezeigt ist, werden zuerst verschiedene Schnittbeträge Z1 bis Z7 aller obigen Abschnitte initialisiert, S-Parameter werden gemessen, wodurch die elektrischen Parameter f1, f2, f3, k12, k23, k13 zum Realisieren dieser S-Parameter berechnet und somit erhalten werden, aufgrund einer Einpassberechnung im Hinblick auf das Entwerfen von Ersatzschaltungen. Dann wird ein Anfangswert 1 in m integriert, was eine Ordnungszahl eines Einstellabschnitts ist, wodurch Z1 auf einen Schnittbetrag für einen vorbestimmten Schritt gesetzt wird. Hier ist ein Schnittbetrag für einen Schritt ein Wert, der durch Teilen erhalten werden kann, durch eine vorbestimmte maximale Schrittanzahl, wobei ein maximal zulässiger Schnittbetrag im Hinblick auf diesen Schnittabschnitt vorbestimmt wird. Zum Beispiel, wenn der maximale Schnittbetrag auf 5 mm gesetzt ist und die maximale Anzahl von Schritten auf 10 Schritte gesetzt ist, ist ein Schnittbetrag für einen Schritt 0,5 mm. Zuerst ist es notwendig, eine Berechnung auszuführen, um die Abweichungsbeträge (Abweichungskoeffizienten) der elektrischen Parameter f1, f2, f3, k12, k23, k13 zu einer Zeit zu erhalten, zu der der Einstellabschnitt A1 einer Probe um einen Schnittbetrag für einen Schritt geschnitten wurde. Als Nächstes wird der Einstellabschnitt A2 beschnitten, um einen Schnittbetrag für einen Schritt, um die Abweichungsbeträge für die obigen sechs elektrischen Parameter zu erhalten. Dann wird der Einstellabschnitt A3 beschnitten, um einen Schnittbetrag für einen Schritt, um die obigen sechs Parameter zu erhalten. Ausgehend von einem solchen Schritt wird auf ähnliche Weise jeder der sieben Einstellabschnitte behandelt, um einen Abweichungsbetrag für jeden elektrischen Parameter zu einer Zeit zu erhalten, zu der der Einstellabschnitt um einen Schnittbetrag für einen Schritt beschnitten wurde.

Nachfolgend wird der Einstellabschnitt A1 wiederum um einen Schnittbetrag (0,5 mm) für einen Schritt beschnitten (aufgrund dessen wird A1 von seinem anfänglichen Zustand zu einem anderen Zustand verändert, in dem 1,0 mm beschnitten wurden), wodurch Abweichungsbeträge der obigen sechs elektrischen Parameter zu dieser Zeit erhalten werden. Danach wird der Einstellabschnitt A2 wieder um einen Schnittbetrag für einen Schritt beschnitten, wodurch Abweichungsbeträge für die obigen sechs elektrischen Parameter zu dieser Zeit erhalten werden. Ausgehend von einem solchen Schritt wird auf ähnliche Weise jeder der sieben Einstellabschnitte behandelt, um einen Abweichungsbetrag von jedem elektrischen Parameter zu erhalten, während gleichzeitig der Einstellabschnitt um einen Schnittbetrag für einen Schritt beschnitten wird. Die obigen Behandlungen werden aufeinanderfolgend und wiederholt durchgeführt, bis ein Schnittbetrag von jedem Einstellabschnitt an einem vorbestimmten Maximalwert ankommt, wodurch eine Abweichung jedes elektrischen Parameters im Hinblick auf einen Schnittbetrag an jedem Einstellabschnitt erhalten wird. Abschließend kann für jeden Einstellabschnitt eine Änderungskurve jedes elektrischen Parameters im Hinblick auf einen Schnittbetrag als eine Näherungskurve erhalten werden, aufgrund des Verfahrens kleinster Quadrate. Diese Kurven entsprechen den obigen Funktionen &psgr;11, &psgr;12, &psgr;13, ..., &psgr;21, &psgr;22, &psgr;23, ..., &psgr;74, &psgr;75, &psgr;76.

5 wird verwendet, um Berechnungsergebnisse zu zeigen, die Abweichungen von verschiedenen elektrischen Parametern an dem Einstellabschnitt A1 unter einer Bedingung zeigen, bei der ein zulässiger Maximal-Schnittbetrag von 7 mm mit sieben Schritten geschnitten wurde. Die horizontale Achse wird verwendet, um einen Schnittbetrag darzustellen, und die vertikale Achse wird verwendet, um eine Änderungsrate für jeden elektrischen Parameter darzustellen. F01, F02, F03 werden verwendet, um die Änderungen der obigen f1, f2, f3 in der Form einer Änderungsrate anzuzeigen. Ferner werden k12, k23 und k13 jeweils in der Form eines absoluten Werts angezeigt. Bei einem Beispiel, das in dieser Figur gezeigt ist, können die Einstellfunktionen durch die nachfolgenden Funktionen zweiter Ordnung angezeigt werden. &psgr;11(Z1) = (1,6721 × 10–2)Z12 + (4,0662 × 10–2)Z1 &psgr;12(Z1) = (1,5943 × 10–2)Z12 + (1,6339 × 10–2)Z1 &psgr;13(Z1) = (5,0085 × 10–2)Z12 + (1,3070 × 10–2)Z1 &psgr;14(Z1) = (3,2535 × 10–2)Z12 + (5,0863 × 10–2)Z1 &psgr;15(Z1) = (–1,2683 × 10–2)Z12 + (2,6757 × 10–2)Z1 &psgr;16(Z1) = (1,4478 × 10–2)Z12 + (3,0814 × 10–2)Z1

Bei diesem Beispiel, durch Schneiden des Einstellabschnitts A1, steigen f1 und f2 mit einer höheren Rate als f3. Ferner wird k12 zu einem größeren Ausmaß verändert als k23 und k13.

Gemäß der obigen Gleichung 1, da die elektrischen Parameter f1ini, f2ini, f3ini, k12ini, k23ini, k13ini unter Verwendung von Messergebnissen berechnet werden können, ist es möglich, wenn gewünschte elektrische Parameter f1, f2, f3, k12, k23, k13 bereitgestellt sind, Schnittbeträge Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 zu erhalten, die die obigen Parameter erfüllen können. Sogar wenn verschiedene dielektrische Filter auf die selbe Weise hergestellt und aufgebaut wurden jedoch, können die Charakteristika dieser dielektrischen Filter trotzdem mehr oder weniger voneinander unterschiedlich sein, da allgemeine Differenzen bei der Größe an verschiedenen Abschnitten bestehen und eine Anordnungspräzision möglicherweise nicht so zufriedenstellend ist. Aus diesem Grund, obwohl eine Schnittoperation gemäß einem Schnittbetrag ausgeführt werden kann, der aufgrund einer Berechnung erhalten wird, variieren elektrische Parameter nicht gemäß den obigen Funktionen. Dementsprechend ist es notwendig, eine Korrektur an den obigen Funktionen auszuführen, gemäß tatsächlichen Umständen. Daher, wenn ein Schneiden für ungefähr 50% eines notwendigen Schnittbetrags fertiggestellt wird, berechnet durch die obige Berechnung, und die Charakteristik-Einstellung in verschiedenen Stufen ausgeführt wird, und wenn die Anfangswerte der Parameter korrigiert sind, kann die Abweichung von den elektrischen Parametern im Hinblick auf einen Schnittbetrag ordnungsgemäß entsprechend den vorbestimmten Funktionen gehandhabt werden. Genauer gesagt können die Charakteristika auf nachfolgende Weise eingestellt werden.

Zuerst werden die elektrischen Parameter eines dielektrischen Filters in einem Zustand, in dem ein Schneiden nicht ausgeführt wird, als Anfangswerte f1ini, f2ini, f3ini, k12ini, k23ini, k13ini verwendet. Ferner werden die gewünschten Werte der elektrischen Parameter in einer Resonatoreinheit, die verwendet werden kann, um gewünschte Filtercharakteristika zu erhalten, definiert als f1trg, f2trg, f3trg, k12trg, k23trg, k13trg.

Während einer anfänglichen Schnittbehandlung, da ein Korrekturbetrag im Hinblick auf einen anfänglichen Betrag nicht klar ist, ist es erforderlich, dass die nachfolgenden simultanen Gleichungen gelöst werden, um die Schnittbeträge Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 zu berechnen.

[Gleichung 2]
  • f1trg = f1ini (1 + &psgr;11(Z1) + &psgr;21(Z2) + &psgr;31(Z3) + &psgr;41(Z4) + &psgr;51(Z5) + &psgr;61(Z6) + &psgr;71(Z7))
  • f2trg = f2ini (1 + &psgr;12(Z1) + &psgr;22(Z2) + &psgr;32(Z3) + &psgr;42(Z4) + &psgr;52(Z5) + &psgr;62(Z6) + &psgr;72(Z7))
  • f3trg = f3ini (1 + &psgr;13(Z1) + &psgr;23(Z2) + &psgr;33(Z3) + &psgr;43(Z4) + &psgr;53(Z5) + &psgr;63(Z6) + &psgr;73(Z7))
  • k12trg = k12ini + &psgr;14(Z1) + &psgr;24(Z2) + &psgr;34(Z3) + &psgr;44(Z4) + &psgr;54(Z5) + &psgr;64(Z6) + &psgr;74(Z7)
  • k23trg = k23ini + &psgr;15(Z1) + &psgr;25(Z2) + &psgr;35(Z3) + &psgr;45(Z4) + &psgr;55(Z5) + &psgr;65(Z6) + &psgr;75(Z7)
  • k13trg = k13ini + &psgr;16(Z1) + &psgr;26(Z2) + &psgr;36(Z3) + &psgr;46(Z4) + &psgr;56(Z5) + &psgr;66(Z6) + &psgr;76(Z7)

Da jedoch sieben unbekannte Zeichen und sechs Gleichungen vorliegen, ist es unmöglich, diese unbekannten Zeichen auf einfache Weise zu erhalten. Da jedoch ein solcher Schnittbetrag nicht unbegrenzt ist, sind z. B. mögliche Schnittbeträge für Z1 bis Z7 alle in einem Bereich von 0 mm bis 6,0 mm, d. h., da jeder derselben einen beschränkten Bereich aufweist, ist es erforderlich, dass diese Bedingungen und Zn bis Z7 gleichzeitig erhalten werden. Dann können tatsächliche Schnittbeträge Z1' bis Z7' nachfolgend berechnet werden. Z1' = Z1 × 0,5 Z2' = Z2 × 0,5 Z3' = Z3 × 0,5 Z4' = Z4 × 0,5 Z5' = Z5 × 0,5 Z6' = Z6 × 0,5 Z7' = Z7 × 0,5

Der obige Koeffizient 0,5 wird ein Schnittbetrag-Erzielungsverhältnis genannt, wobei ein größeres Schnittbetrag-Erzielungsverhältnis (je näher es an 1 geht, desto besser) eine höhere Geschwindigkeit für die Einstellung erreichen kann. Eine Lagepräzision jedoch im Hinblick auf einen gewünschten Wert eines elektrischen Parameters verringert sich. Im Gegensatz dazu, wenn das Schnitt-Relaxations-Verhältnis gering gemacht wird, wird eine Geschwindigkeit für die Einstellung langsam, aber es ist möglich, die Lagepräzision im Hinblick auf einen gewünschten Wert eines elektrischen Parameters zu verbessern.

Für die Schnittbehandlungen, die ab dem zweiten Mal ausgeführt werden, nachdem eine vorangehende Schnittbehandlung (Nr. n – 1) abgeschlossen ist, sind die elektrischen Parameter, die aus den Charakteristik-Parametern (S-Parametern) eines dielektrischen Filters erhalten werden, definiert als f1new, f2new, f3new, k12new, k23new, k13new, und tatsächlich geschnittene Beträge sind definiert als Z1', Z2', Z3', Z4', Z5', Z6', Z7', wodurch f1rev, f2rev, r3rev, k12rev, k23rev, k13rev unter Verwendung der nachfolgenden Gleichungen berechnet werden.

[Gleichung 3]
  • f1rev = f1new/(1 + &psgr;11(Z1') + &psgr;21(Z2') + &psgr;31(Z3') + &psgr;41(Z4') + &psgr;51(Z5') + &psgr;61(Z6') + &psgr;71(Z7')
  • f2rev = f2new/(1 + 12(Z1') + &psgr;22(Z2') + &psgr;32(Z3') + &psgr;42(Z4') + &psgr;52(Z5') + &psgr;62(Z6') + &psgr;72(Z7')
  • f1rev = f3new/(1 + &psgr;13(Z1') + &psgr;23(Z2') + &psgr;33(Z3') + &psgr;43(Z4') + &psgr;53(Z5') + &psgr;63(Z6') + &psgr;73(Z7')
  • K12rev = f12new – (&psgr;14(Z1') + &psgr;24(Z2') + &psgr;34(Z3') + &psgr;44(Z4') + &psgr;54(Z5') + &psgr;64(Z6') + &psgr;74(Z7'))
  • K23rev = k23new – (&psgr;15(Z1') + &psgr;25(Z2') + &psgr;35(Z3') + &psgr;45(Z4') + &psgr;55(Z5') + &psgr;65(Z6') + &psgr;75(Z7'))
  • K13rev = k13new – (&psgr;16(Z1') + &psgr;26(Z2') + &psgr;36(Z3') + &psgr;46(Z4') + &psgr;56(Z5') + &psgr;66(Z6') + &psgr;76(Z7'))

Die obige [Gleichung 3] ist eine umgekehrte Berechnung der obigen [Gleichung 2] und kann verwendet werden, um Anfangswerte zu berechnen, die benötigt werden, um eine Beziehung zwischen den vorliegenden elektrischen Parametern und Einstellfunktionen einzustellen.

Das heißt, bei den obigen Gleichungen f1ini = f1rev f2ini = f2rev f3ini = f3rev k12ini = k12rev k23ini = k23rev k13ini = k13rev können anfängliche Werte auf die obige Weise korrigiert werden. Dann wird die simultane Gleichung von [Gleichung 2] gelöst, um neue Schnittbeträge Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 zu erhalten. Da jedoch diese Schnittbeträge absolute Beträge sind, und da die Schnittvorgänge von Z1' bis Z7' bei verschiedenen Einstellabschnitten ausgeführt werden, sind zusätzlich dazu, da die Schnittbetrag-Relaxationsverhältnisse auf 0,5 gesetzt sind, die tatsächlichen Schnittbeträge zu dieser Zeit wie folgt im Hinblick auf die Einstellabschnitte A1 bis A7. (Z1 – Z1') × 0,5 (Z2 – Z2') × 0,5 (Z3 – Z3') × 0,5 (Z4 – Z4') × 0,5 (Z5 – Z5') × 0,5 (Z6 – Z6') × 0,5 (Z7 – Z7') × 0,5

Hier ist ein Ausführungsbeispiel unten angezeigt durch Nehmen von f1 als ein Beispiel. Zum Beispiel, in einem Fall, in dem f1tag = 890 [MHz], f1ini = 880 [MHz], und wenn Z1 = 10 [mm] als Ergebnis des Lösens von [Gleichung 2] ist, und wenn ein Schnitt-Relaxationsverhältnis auf 0,5 gesetzt ist, dann gilt 10 × 0,5 = 5 [mm], und ein tatsächlicher Schnittbetrag ist 5 [mm]. Danach, wenn eine Messung wiederum durchgeführt wird und sich herausstellt, dass f1 = 886 [MHz], kann f1new [Gleichung 3] ersetzt werden durch 886 [MHz], während Z1' bis Z7' ersetzt werden kann durch einen tatsächlichen Schnittbetrag (Z1' = 5 [mm]), wodurch f1rev, f2rev, f3rev, k12rev, k23rev, k13rev berechnet wird. Hier, wenn f1rev = 879,5 [MHz], kann dies verwendet werden, um f1ini in [Gleichung 2] zu ersetzen. Dann wird f1tag = 890 [MHz] in [Gleichung 2] eingesetzt, um Z1 bis Z7 zu erhalten. Wenn Z1 = 11 [mm], da ein Schnittbetrag zu einer ersten Zeit 5[mm] ist, ist ein Schnittbetrag zu einer zweiten Zeit 3[mm], da 11 – 5 = 6,6 × 0,5 = 3 [mm]. Die Behandlungen von diesem Schritt an weiter werden auf ähnliche Weise ausgeführt.

Als Nächstes wird ein Gesamtverfahren für das Charakteristik-Einstellverfahren durch ein Flussdiagramm angezeigt, das in 7 gezeigt ist. Zuerst wird ein Netzwerkanalysator verwendet, um S-Parameter (S11, S12, S21, S22) eines dielektrischen Filters zu messen, dessen Charakteristika eingestellt werden sollen. Wenn ein derart gemessener Wert nicht innerhalb eines gewünschten Bereichs ist (unter einer Bedingung, in der das Schneiden nicht ausgeführt wurde, ist ein solcher gemessener Wert sicherlich innerhalb des gewünschten Bereichs), können die elektrischen Parameter (die die elektrischen Parameter sind zum Realisieren der Charakteristika, die die obigen S-Parameter anzeigen), die den obigen S-Parametern entsprechen, erhalten werden aufgrund einer Einpass-Gleichung im Hinblick auf die entworfene Ersatzschaltung für das Filter. Wenn es sich um ein anfängliches Schneiden handelt, können die vorliegenden elektrischen Parameter f1, f2, f3, k12, k23, k13, die derart berechnet wurden, als Anfangswerte f1ini, f2ini, f3ini, k12ini, k23ini, k13ini bei den simultanen Gleichungen verwendet werden, die in [Gleichung 2] gezeigt sind. Die gewünschten Parameter f1trg, f2trg, f3trg, k12trg, k23trg, k13trg von [Gleichung 2] sollten erhalten werden durch eine Einpassgleichung im Hinblick auf die entworfene Ersatzschaltung des Filters, so dass diese gewünschten Parameter als elektrische Parameter zum Realisieren gewünschter S-Parameter verwendet werden können. Ferner werden die Einstellfunktionen &psgr;11, &psgr;21, &psgr;31, &psgr;41, ..., &psgr;76 im voraus berechnet aufgrund des Schneidens der Proben. Diese bekannten Größen werden in [Gleichung 2] eingelagert, um die Schnittbeträge Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 zu berechnen. Ferner wird 50% von jedem der Schnittbeträge gesetzt, um tatsächliche Schnittbeträge Z1', Z2', Z3', Z4', Z5', Z6', Z7', zu sein, und diese werden dann durch einen Roboter geschnitten.

Danach werden S-Parameter gemessen, um zu bestimmen, ob sie innerhalb der gewünschten Bereiche sind. Wenn die gemessenen Parameter nicht innerhalb der gewünschten Bereiche sind, können elektrische Parameter aus den vorliegenden S-Parametern berechnet werden. Als Nächstes werden die berechneten elektrischen Parameter f1, f2, f3, k12, k23, und k13 als elektrische Parameter f1new, f2new, f3new, k12new, k23new und k13new in [Gleichung 3] verwendet, gefolgt durch Einbringen der tatsächlichen Schnittbeträge Z1', Z2', Z3', Z4', Z5', Z6', Z7', wodurch [Gleichung 3] aufgelöst wird und somit die elektrischen Parameter f1rev, f2rev, f3rev, k12rev, k23rev, k13rev berechnet werden. Ferner werden diese Parameter verwendet als f1ini, f2ini, f3ini, k12ini, k23ini, k13ini, um Anfangswerte zu korrigieren. Danach werden die nächsten Schnittbeträge Z1, Z2, Z3, Z4, Z5, Z6, Z7 aus den obigen simultanen Gleichungen von [Gleichung 2] berechnet, wodurch eine vorbestimmte Schnittbehandlung ausgeführt wird, mit Hilfe eines Roboters, wobei ein tatsächlicher Schnittbetrag 50% eines Betrags ist, der neu geschnitten werden sollte. Durch wieder und wieder Wiederholen der obigen Behandlung können S-Parameter schrittweise nahe an die gewünschten Bereiche gebracht werden, wodurch die obige Behandlung abgeschlossen wird, sobald die Parameter in die gewünschten Bereiche eintreten.

Trotzdem, wenn Differenzen im Hinblick auf die gewünschten Werte von S-Parametern geringer wurden als vorbestimmte Werte, ferner, wenn Differenzen im Hinblick auf die gewünschten Werte von elektrischen Parametern geringer wurden als vorbestimmte Werte, dann ist es möglich, dass das obige Schnittbetrag-Relaxationsverhältnis 100% gemacht wird, um die Einstellung in einem Arbeitsgang fertigzustellen. Ferner ist es ebenfalls möglich, dass viele wiederholte Schnittbehandlungen das obige Schnittbetrag-Relaxationsverhältnis groß machen können, und somit die Gesamtzeit verkürzen können, die für die obige Einstellung notwendig ist, ohne jeglichen Einfluss auf die Lagepräzision im Hinblick auf die gewünschten Werte zu nehmen.

Bei dem oben gezeigten Ausführungsbeispiel, obwohl ein Beispiel gegeben wurde, das ein dielektrisches Filter ist, das aus einem Drei-Stufen-Resonator besteht, der nur einen dielektrischen Dreimoden-Resonator verwendet, ist ein solches Ausführungsbeispiel auch geeignet zur Verwendung in einem Fall, in dem ein dielektrisches Filter gebildet wird unter Verwendung eines dielektrischen Einmoden-Resonators. Ferner ist es auch geeignet zur Verwendung in einem Fall, in dem ein einzelnes dielektrisches Filter gebildet wird durch Verwenden einer Mehrzahl von dielektrischen Resonatoren.

Als Nächstes werden 8 bis 11 verwendet, um ein anderes Beispiel anzuzeigen, bei dem ein dielektrisches Filter mit einer Bandpasscharakteristik gebildet wurde, unter Verwendung von zwei dielektrischen Dreimoden-Resonatoren, wodurch somit ein Sechs-Stufen-Resonator gebildet wird.

8 wird verwendet, um Ansichten zu liefern, die die Struktur eines dielektrischen Filters zeigen, 8A ist eine Draufsicht, die das Filter zeigt, aber keine elektrisch leitfähige Platte umfasst, die auf der oberen Öffnung des Hohlraums angeordnet ist, 8B ist eine Längsquerschnittansicht betrachtet von der Vorderseite derselben. An den zwei Öffnungen, die auf der Ober- und Unterseite der Hohlräume 1a und 1b angeordnet sind, sind zwei elektrisch leitfähige Platten 10 und 11 vorgesehen. Zwei Koaxialverbinder 14a und 14b sind an die Außenoberfläche der elektrisch leitfähigen Platte 10 angebracht, während zwei Kombinationsschleifen 12a und 12b an die Innenoberfläche der Platte angebracht sind. Diese Kombinationsschleifen 12a und 12b, wie in 8A gezeigt ist, sind jeweils in einer 45-Grad-Beziehung im Hinblick auf jede dielektrische Säule des dielektrischen Verbundmaterials 10 angeordnet. Die Kombinationsschleife 12a ist magnetisch kombiniert mit der TM110(x+y)-Mode, während die Kombinationsschleife 13a magnetisch kombiniert ist mit der TM110(x-y)-Mode. Auf ähnliche Weise ist die Kombinationsschleife 12b magnetisch kombiniert mit der TM110(x+y)-Mode, während die Kombinationsschleife 13b magnetisch kombiniert ist mit der TM110(x-y)-Mode. Ähnlich zu einem Fall, der ein Ausführungsbeispiel ist, das oben beschrieben wurde, wird auch eine TM111-Mode erzeugt, um erfolgreich mit einer Dreifach-Resonanzmode kombiniert zu werden. Auf diese Weise können Kombinationsschleife 12a → TM110(x+y)-Mode → TM111-Mode → TM110(x-y)-Mode → Kombinationsschleifen 13a, 13b → TM110(x-y)-Mode → TM111-Mode → TM110(x+y)-Mode → Kombinationsschleife 14b, erfolgreich in der obigen Reihenfolge kombiniert werden, wodurch ein dielektrisches Filter gebildet wird, das eine Bandpass-Filtercharakteristik aufweist, die aus einem Sechs-Stufen-Resonator besteht.

Eine Ersatzschaltung, entworfen für das obige Filter, ist in 9 gezeigt. Ferner sind Beziehungen zwischen den elektrischen Parametern und den elektrischen Parametern von einer Resonatoreinheit in 10 gezeigt. Wie in 10 gezeigt ist, sind die entworfenen Parameter elektrische Parameter auf einer Ersatzschaltung, entworfen für ein Filter, das aus einem Sechs-Stufen-Resonator besteht. Unter den oben entworfenen Parametern, K12, K23, K34, K45, K56 sind Hauptkopplungskoeffizienten, während K13 und K46 Polarisations- und Kopplungs-Koeffizienten zum Erzeugen von Dämpfungspolen sind. Ferner sind unter den obigen Parametern die elektrischen Resonatoreinheit-Parameter f1, f2, f3, k12, k23, k13 jene, die eingestellt werden sollen. Unter den entworfenen Parametern K01, K34, K67, K03, K47, K07, Q1 bis Q6 sind feste Parameter, so dass sie nicht eingestellt werden müssen. In 9 jedoch werden K03, K47, K07 weggelassen.

Ähnlich zu dem Fall, der oben im Hinblick auf ein dielektrisches Filter beschrieben wurde, das nur einen dielektrischen Dreimoden-Resonator verwendet, wenn die obige Charakteristik-Einstellung wiederholt ausgeführt wird, gehen die oben entworfenen Parameter nahe hin zu den gewünschten Werten, wodurch ermöglicht wird, dass die S-Parameter innerhalb der gewünschten Bereiche sind. Die Bilder, die die Abweichungen der entworfenen Parameter F1 bis F6 mit der Einstellung der Charakteristika zu diesem Zeitpunkt anzeigen, sind in 11 gezeigt. Auf diese Weise sind die Resonanzfrequenzen jedes Resonators als anfängliche Charakteristika vor einer Schnittbehandlung üblicherweise unterschiedlich voneinander, werden jedoch schrittweise zu vorbestimmten Werten konvergiert, Schritt für Schritt durch den obigen Prozess.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel hat ein Beispiel genommen, das die Einstellung der Charakteristika eines dielektrischen Filters erfordert, gebildet durch Verwenden eines dielektrischen TM-Moden-Resonators, der dielektrische Säulen verwendet. In einem Fall eines Filters jedoch, der unter Verwendung eines dielektrischen TEM-Moden-Resonators mit Elektroden gebildet wird, die auf einem dielektrischen Block oder einer dielektrischen Platte gebildet sind, ist es ebenfalls möglich, die Charakteristik-Einstellung auszuführen durch teilweises Abschneiden der Elektroden oder der dielektrischen Abschnitte. Ferner ist es mit dem dielektrischen TE-Moden-Resonator erlaubt, die Charakteristik-Einstellung auszuführen durch Schneiden der dielektrischen Abschnitte.

Ferner, da die Charakteristik-Einstellung im Wesentlichen bewirkt wird durch Verursachen einer Art von Störung an dem Resonanzsystem, ist es ebenfalls möglich, dass die Einstellung bewirkt werden kann durch Einfügen oder Entfernen eines dielektrischen Materials oder eines elektrisch leitfähigen Materials in den oder aus dem Resonanzraum. Ferner, in einem Fall, in dem eine kombinierte Einstellung ausgeführt wird durch eine Kombination zwischen dem Resonator und einer Kombinationseinrichtung, wie z. B. einer Kombinationsschleife, ist es erlaubt, dass eine solche Einstellung ausschließlich ausgeführt werden kann durch Einstellen der Richtung und des Deformationsbetrags der Kombinationsschleife. In den obigen Fällen kann ein Charakteristik-Einstellroboter verwendet werden, um die obigen Charakteristika auszuführen, durch Steuern eines Betrags des Einfügens/Entfernens des dielektrischen Materials oder elektrisch leitfähigen Materials.

Unter Verwendung der vorliegenden Erfindung gemäß simultanen Gleichungen, die Einstellfunktionen umfassen, werden Charakteristik-Parameter (S-Parameter) des dielektrischen Filters gemessen, die Einstellbeträge der Elektrischer-Parameter-Einstellabschnitte werden berechnet unter Verwendung der elektrischen Parameter einer entworfenen Ersatzschaltung des Filters, berechnet aus den Charakteristik-Parametern, und unter Verwendung der gewünschten elektrischen Parameter. Die erwünschten Filter-Charakteristika können erhalten werden einfach durch wiederholtes Korrigieren des berechneten Einstellbetrags, bis die Charakteristik-Parameter des dielektrischen Filters an vorbestimmten Werten ankommen. Aus diesem Grund ist es möglich, die Charakteristika eines dielektrischen Filters exakt und automatisch einzustellen, ohne Abhängigkeit von herkömmlichen Erfahrungen und Gefühlen.


Anspruch[de]
  1. Ein Verfahren zum automatischen Einstellen der Charakteristika eines dielektrischen Filters, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

    einen Extrahier-Schritt für elektrische Parameter (S11; S12; S21; S22), der das Messen von Charakteristik-Parametern eines dielektrischen Filters umfasst, dessen Charakteristika eingestellt werden sollen, und somit das Berechnen von elektrischen Parametern (f1; f2; f3; k12; k23; k13) einer entworfenen Ersatzschaltung des Filters unter Verwendung der Charakteristik-Parameter;

    einen Einstellfunktion-Erzeugungsschritt, der das Einstellen von Elektrischer-Parameter-Einstellabschnitten des dielektrischen Filters umfasst, wodurch unter Verwendung der elektrischen Parameter, die durch eine Elektrischer-Parameter-Extrahiereinrichtung erhalten werden, und unter Verwendung eines Einstellbetrags (Zm; Z1 bis Z7), Einstellfunktionen erzeugt werden, die einen Abweichungsbetrag der elektrischen Parameter im Hinblick auf den Einstellbetrag anzeigen;

    einen Einstellbetrag-Berechnungsschritt zum Berechnen des Einstellbetrags gemäß simultanen Gleichungen, die die Einstellfunktionen umfassen, unter Verwendung von elektrischen Parametern, die vor der Einstellung und unter Verwendung von gewünschten elektrischen Parametern erhalten werden; und

    einen Einstellschritt zum Einstellen eines Betrags, der bei dem Einstellbetrag-Berechnungsschritt berechnet wird,

    wobei der Elektrischer-Parameter-Extrahierschritt und der Einstellbetrag-Berechnungsschritt und der Einstellschritt wiederholt ausgeführt werden, bis die Charakteristik-Parameter des dielektrischen Filters an vorbestimmten Werten ankommen.
  2. Das Verfahren zum automatischen Einstellen der Charakteristika eines dielektrischen Filters gemäß Anspruch 1, bei dem bei dem Einstellbetrag-Berechnungsschritt ein Einstellbetrag (Zm; Z1 bis Z7) berechnet wird durch Multiplizieren eines Berechnungsergebnisses mit einem vorbestimmten Verhältnis, wobei das Berechnungsergebnis erhalten wird durch Einbringen der elektrischen Parameter, die bei dem Elektrischer-Parameter-Extrahierschritt erhalten werden, und der gewünschten elektrischen Parameter, in die simultanen Gleichungen, die die Einstellfunktionen umfassen.
  3. Das Verfahren zum automatischen Einstellen der Charakteristika eines dielektrischen Filters gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem vor der Einstellung erhaltene elektrische Parameter während einer erstmaligenen Einstellung elektrische Parameter sind, die durch die Elektrischer-Parameter-Extrahiereinrichtung erhalten werden, und während Einstellungen ab einer zweiten Einstellung elektrische Parameter sind, die durch Einbringen der elektrischen Parameter, die bei dem Elektrischer-Parameter-Extrahierschritt nach einer vorangehenden Einstellung erhalten werden, und eines bereits eingestellten Betrags in die simultanen Gleichungen, die die Einstellungsfunktionen umfassen, gefolgt von einer inversen Berechnung, erhalten werden.
  4. Das Verfahren zum automatischen Einstellen der Charakteristika eines dielektrischen Filters gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem das dielektrische Filter ein dielektrisches Mehrmoden-Filter ist.
  5. Eine Vorrichtung zum automatischen Einstellen der Charakteristika eines dielektrischen Filters, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:

    eine Extrahiereinrichtung für elektrische Parameter (S11; S12; S21; S22) zum Messen von Charakteristik-Parametern eines dielektrischen Filters, dessen Charakteristika eingestellt werden sollen, und somit zum Berechnen von elektrischen Parametern (f1; f2; f3; k12; k23; k13) einer entworfenen Ersatzschaltung des Filters unter Verwendung der Charakteristik-Parameter;

    eine Einstellfunktion-Erzeugungseinrichtung zum Einstellen von Elektrischer-Parameter-Einstellabschnitten des dielektrischen Filters, wodurch unter Verwendung der elektrischen Parameter, die durch eine Elektrischer-Parameter-Extrahiereinrichtung erhalten werden, und unter Verwendung eines Einstellbetrags (Zm; Z1 bis Z7) Einstellfunktionen erzeugt werden, die einen Abweichungsbetrag der elektrischen Parameter im Hinblick auf den Einstellbetrag anzeigen;

    eine Einstellbetrag-Berechnungseinrichtung zum Berechnen des Einstellbetrags gemäß simultanen Gleichungen, die die Einstellfunktionen umfassen, unter Verwendung von elektrischen Parametern, die vor der Einstellung und unter Verwendung der gewünschten elektrischen Parameter erhalten werden; und

    eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines Betrags, der durch die Einstellbetrag-Berechnungseinrichtung berechnet wird,

    eine Steuereinrichtung zum wiederholten Ausführen einer Behandlung unter Verwendung der Elektrischer-Parameter-Extrahiereinrichtung und einer Behandlung unter Verwendung der Einstellbetrag-Berechnungseinrichtung und einer Behandlung unter Verwendung der Einstelleinrichtung, bis die Charakteristik-Parameter des dielektrischen Filters an vorbestimmten Werten ankommen.
Es folgen 12 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

  Patente PDF

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com